(57)【要約】【課題】エンコーダによる２相の正弦波信号に電気的なノイズが重畳しても、位相遅れが抑制でき、かつ位置の精度を向上できる位置検出装置を提供する。【解決手段】移動体の目標位置を設定する位置指令器５４と、  エンコーダの出力するＡ相の正弦波信号と、位相がＡ相の正弦波信号と９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号と、目標位置に基づくＡ相の余弦波発振信号と、位相がＡ相の余弦波発振信号と９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号とを入力し、余弦波発振信号と正弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段７２とを備える。【選択図】図１
2007114165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に連結されたエンコーダが出力するＡ相およびＢ相の２相の正弦波信号に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出装置において、
前記移動体の目標位置を設定する位置指令器と、
前記エンコーダの出力するＡ相の正弦波信号と、位相が前記Ａ相の正弦波信号と９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号と、前記目標位置に基づくＡ相の余弦波発振信号と、位相が前記Ａ相の余弦波発振信号と９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号とを入力し、前記余弦波発振信号と前記正弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段とを備え、
前記位相差がゼロとなるように、前記正弦波信号の周波数および位相を、前記余弦波発振信号の周波数および位相にそれぞれ一致させて、前記移動体の位置が目標位置と同じになることで前記移動体の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記位相差検出手段は、
前記目標位置を入力し、前記目標位置を前記Ａ相の余弦波発振信号と、前記Ｂ相の余弦波発振信号とに変換するＳＩＮ／ＣＯＳ変換器と、
前記Ａ相の正弦波信号と前記Ａ相の余弦波発振信号とを入力し、これら信号を乗算して得られる第１の乗算信号を出力する第１の乗算器と、
前記Ｂ相の正弦波信号と前記Ｂ相の余弦波発振信号とを入力し、これら信号を乗算して得られる第２の乗算信号を出力する第２の乗算器と、
前記第１の乗算信号と前記第２の乗算信号とを入力し、これら信号を加算して得られる前記正弦波信号と前記余弦波発振信号との間の位相差を出力する加算器と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記移動体は、電動機のロータであることを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
移動体に連結されたエンコーダが出力するＡ相およびＢ相の２相の正弦波信号に基づいて、前記移動体の位置を検出する位置検出方法において、
前記２相の正弦波信号のうち、Ａ相の正弦波信号を検出するステップと、
位相が前記Ａ相の正弦波信号と９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号を検出するステップと、
前記正弦波信号の周波数に同期し、かつ、前記移動体の目標位置に基づくＡ相の余弦波発振信号を生成するステップと、
前記Ａ相の余弦波発振信号と位相が９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号を生成するステップと、
前記Ａ相の正弦波信号と前記Ａ相の余弦波発振信号とを乗算し、第１の乗算信号を生成するステップと、
前記Ｂ相の正弦波信号と前記Ｂ相の余弦波発振信号とを乗算し、第２の乗算信号を生成するステップと、
前記第１の乗算信号と前記第２の乗算信号とを加算し、前記余弦波発振信号と前記正弦波信号との位相差を生成するステップとを含み、
前記位相差がゼロとなるように制御されているときに、前記目標位置と前記移動体の位置とが一致することで、前記移動体の位置を検出することを特徴とする位置検出方法。
【請求項５】
前記移動体は、電動機のロータであることを特徴とする請求項６に記載の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の位置検出装置および方法に関し、特に、移動体に設けられたエンコーダ、例えば、高分解能エンコーダやレゾルバエンコーダが出力する２相の正弦波信号に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、センサを用いて、移動体、例えば、回転体の回転角度を検出する際に、センサの回転角度信号に対して、応答遅れをなくすとともに、回転角度信号に電気的なノイズが混入したときに、ノイズのレベルに拘わらずノイズの影響を抑える回転角度検出装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
図６は、特許文献１に記載される従来の回転角度検出装置において実行されるプログラムの概略機能ブロック図である。プログラム１６は、図６に示すように、レゾルバの出力信号θ０に基づいて回転体の回転軸の出力信号θ０を求める信号処理部２６と、出力信号θ０に基づいてモータを制御するモータ制御部２８と、修正角度θ１をモニタへ表示するモニタ出力部３０を有する。
【０００４】
信号処理部２６は、出力信号θ０を２階微分して回転軸の推定加速度γを算出する加速度算出部３２と、推定加速度γを最大閾値γMAXおよび最小閾値γMINで制限する加速度制限部３４と、推定加速度γと最大閾値γMAXおよび最小閾値γMINの大小関係により最大閾値γMAXおよび最小閾値γMINを修正する閾値修正部３６と、加速度制限部３４が推定加速度γを制限する処理結果に基づいて回転軸の修正角度θ１を算出する回転角度算出部３８とを有する。
【０００５】
また、従来、回転角度検出装置として、図７に示すように、例えば、電動機制御装置５１に適用した回転角度検出装置５５が知られている。電動機制御装置５１は、電動機５２、例えば、交流または直流用電動機のロータの位置および速度を制御する制御装置であり、エンコーダ５３、位置指令器５４、回転角度検出装置５５、減算器５６、ローパスフィルタ回路（以下、ＬＰＦ回路という）５７、ＰＩ回路５８およびアンプ回路５９を備える。
【０００６】
エンコーダ５３は、電動機５２のロータの回転軸に連結され、回転角度に相当する２相の正弦波信号を発生する信号発生器である。具体的には、Ａ相の正弦波信号Ａ（以下、信号Ａという）、およびＡ信号に対し、位相が９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号Ｂ（以下、信号Ｂという）を出力する２相の信号発生器である。
【０００７】
位置指令器５４は、電動機５２のロータの回転角度の目標値を設定する指令器である。
【０００８】
回転角度検出装置５５は、ＬＰＦ回路６０、ＬＰＦ回路６１、arctan(A/B)演算器６２、およびＬＰＦ回路６３を備える。
【０００９】
ＬＰＦ回路６０およびＬＰＦ回路６１は、エンコーダ５３による信号Ａおよび信号Ｂをそれぞれ入力し、信号Ａおよび信号Ｂに重畳される電気的なノイズを除いた信号Ａおよび信号Ｂをarctan(A/B)演算器６２に出力する。
【００１０】
arctan(A/B)演算器６２は、ノイズが除去された信号Ａおよび信号Ｂを入力し、信号Ａおよび信号Ｂをarctan(A/B)の演算式に代入し、演算の結果により得られる回転角度をＬＰＦ回路６３に出力する。ＬＰＦ回路６３によってさらにノイズを除去して、エンコーダ５３の回転角度θを減算器５６に出力する。
【００１１】
減算器５６は、位置指令器５４による回転角度目標値と、回転角度θとを入力し、回転角度目標値から回転角度θを減算し、演算の結果により得られる回転角度偏差をＬＰＦ回路５７に出力する。ＬＰＦ回路５７は、回転角度偏差に重畳するノイズを除去して、ＰＩ回路５８に出力する。
【００１２】
ＰＩ回路５８およびアンプ回路５７、例えば、インバータ回路を介して、回転角度偏差がゼロとなるように制御され、電動機５２のロータの位置および速度が制御される。
【特許文献１】特開２００３―２２２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上説明したように、従来の位置検出装置では、回転体の回転角度を検出するレゾルバから出力信号θ０を入力し、この出力信号θ０を２階微分して推定加速度γを求める。得られた推定加速度γをプラスの値である最大閾値γMAXおよびマイナスの値である最小閾値γMINにより制限して、修正加速度γ１を求める。得られた修正加速度γ１を積分して修正速度を求めるとともに、この修正速度を積分して修正角度を求める。
【００１４】
以上により求めた回転角度は、高分解能エンコーダの回転角度の精度およびノイズの点において、充分でないという問題が生じる虞がある。何故ならば、高分解能エンコーダにおいて、速度および加速度を推定によって定めており、かつ加速度の変化に対応が難しいからである。
【００１５】
また、エンコーダ５３によるＡ相およびＢ相の信号に重畳する電気的なノイズを除去するために、ＬＰＦ回路を用いる場合、位相遅れによる角度誤差という問題が生じる虞がある。
【００１６】
そこで、本発明は、エンコーダによる２相の正弦波信号に電気的なノイズが重畳しても、位相遅れが抑制でき、かつ位置の精度を向上できる位置検出装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、移動体に連結されたエンコーダが出力するＡ相およびＢ相の２相の正弦波信号に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出装置において、移動体の目標位置を設定する位置指令器と、エンコーダの出力するＡ相の正弦波信号と、位相がＡ相の正弦波信号と９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号と、目標位置に基づくＡ相の余弦波発振信号と、位相がＡ相の余弦波発振信号と９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号とを入力し、余弦波発振信号と正弦波信号との位相差を検出する位相差検出手段とを備え、位相差がゼロとなるように、正弦波信号の周波数および位相を、余弦波発振信号の周波数および位相にそれぞれ一致させて、移動体の位置が目標位置と同じになることで移動体の位置を検出することを特徴とする。
【００１８】
さらに、好適には、位相差検出手段は、目標位置を入力し、目標位置をＡ相の余弦波発振信号と、Ｂ相の余弦波発振信号とに変換するＳＩＮ／ＣＯＳ変換器と、Ａ相の正弦波信号とＡ相の余弦波発振信号とを入力し、これら信号を乗算して得られる第１の乗算信号を出力する第１の乗算器と、Ｂ相の正弦波信号とＢ相の余弦波発振信号とを入力し、これら信号を乗算して得られる第２の乗算信号を出力する第２の乗算器と、第１の乗算信号と第２の乗算信号とを入力し、これら信号を加算して得られる正弦波信号と余弦波発振信号との間の位相差を出力する加算器とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、移動体に連結されたエンコーダが出力するＡ相およびＢ相の２相の正弦波信号に基づいて、移動体の位置を検出する位置検出方法において、２相の正弦波信号のうち、Ａ相の正弦波信号を検出するステップと、位相がＡ相の正弦波信号と９０度だけ異なるＢ相の正弦波信号を検出するステップと、正弦波信号の周波数に同期し、かつ、移動体の目標位置に基づくＡ相の余弦波発振信号を生成するステップと、Ａ相の余弦波発振信号と位相が９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号を生成するステップと、Ａ相の正弦波信号とＡ相の余弦波発振信号とを乗算し、第１の乗算信号を生成するステップと、Ｂ相の正弦波信号とＢ相の余弦波発振信号とを乗算し、第２の乗算信号を生成するステップと、第１の乗算信号と第２の乗算信号とを加算し、余弦波発振信号と正弦波信号との位相差を生成するステップとを含み、位相差がゼロとなるように制御されているときに、目標位置と移動体の位置とが一致することで、移動体の位置を検出することを特徴とする。
【００２０】
以上の位置検出装置および方法における移動体の一例は、電動機のロータである。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、エンコーダによる２相の正弦波信号にノイズが重畳しても、位相遅れが抑制でき、位置の検出精度が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して、説明する。図１は、本発明に係る回転角度検出装置を電動機制御装置に適用した実施例を示す制御ブロック図である。図１において、図９と同一の機能を示す要素は、同一の符号を付して示す。
【００２３】
図１において、電動機制御装置７１は、電動機５２、例えば、交流または直流用電動機のロータの位置および速度を制御する制御装置であり、エンコーダ５３、回転角度検出装置７２、ＬＰＦ回路５７、ＰＩ回路５８、およびアンプ回路５９を備える。回転角度検出装置７２は、位相差検出手段７３および位置指令器５４を有する。
【００２４】
位相差検出手段７３は、エンコーダ５３による信号Ａおよび信号Ｂと、位置指令器５４による回転角度目標値を入力し、回転角度の位相差φのsin値を出力する。sin値は、ＬＰＦ回路９７を経て、ＰＩ回路５８に出力される。ＰＩ回路５８は、位置制御器（図示せず）および速度制御器（図示せず）を備え、アンプ回路５９、例えば、インバータ回路および駆動回路を介して電動機５２を位置および速度制御し、電動機のロータを所定の位置および速度に制御する。
【００２５】
次に、回転角度検出装置７２の構成を詳細に説明する。回転角度検出装置７２は、前述したように、位置指令器５４および位相差検出手段７３を備える。
【００２６】
位置指令器５４は、電動機５２のロータの回転角度目標値を設定する指令器である。位相差検出手段７３は、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４、第１の乗算器７５、第２の乗算器７６、および加算器７７を備える。
【００２７】
ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４は、位置指令器５４による回転角度目標値を入力し、２相のうち、Ａ相の余弦波発振信号Ｃ（以下、信号Ｃという）を第１の乗算器７５に出力し、かつ前記Ａ相と位相が９０度だけ異なるＢ相の余弦波発振信号Ｄ（以下、信号Ｄという）を第２の乗算器７６に出力する。
【００２８】
第１の乗算器７５は、エンコーダ５３による信号ＡとＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号Ｃを入力し、信号Ａと信号Ｃを乗算し、演算の結果により得られる第１の乗算信号Ｅを加算器７７に出力する。
【００２９】
第２の乗算器７６は、エンコーダ５３による信号ＢとＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号Ｄを入力し、信号Ｂと信号Ｄを乗算し、演算の結果により得られる第２の乗算信号Ｆを加算器７７に出力する。
【００３０】
加算器７７は、第１の乗算信号Ｅと第２の乗算信号Ｆとを入力し、第１の乗算信号Ｅと第２の乗算信号Ｆを加算し、演算の結果により得られる回転角度の位相差φのsin値ＧをＬＰＦ回路５７に出力する。
【００３１】
ＬＰＦ回路５７は、位相差φのsin値Ｇを入力し、所定の周波数以下の信号を通すフィルタであり、一般的に知られている、例えば、抵抗、コンデンサおよびインダクタの組合せによる回路である。
【００３２】
図２は、本発明に係る回転角度検出装置における経過時間に対するエンコーダの正弦波信号と回転角度の位相差を示す図である。
【００３３】
図２（Ａ）は、エンコーダの正弦波信号Ａを、図２（Ｂ）は、位相が正弦波信号Ａと９０度だけ異なる正弦波信号Ｂを、図２（Ｃ）は、信号Ｇとする回転角度の位相差φのsin値を、図２（Ｄ）は、信号Ｇとする位相差φのsin値に電気的なノイズが重畳した回転角度位相差曲線をそれぞれ示す。
【００３４】
次に、回転角度の位相差検出手段７２の動作について説明する。図１において、エンコーダ５３による信号Ａは、例えば、
Ａ＝sinωet                                        （１）
とする。
【００３５】
信号Ｂは、
Ｂ＝sin（ωet＋π／２）＝cosωet                    （２）
とする。また、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号Ｃは、例えば、
Ｃ＝cos（ωot−φ）                                 （３）
とする。
【００３６】
信号Ｄは、
Ｄ＝cos（ωot−φ＋π／２）＝−sin（ωot−φ）      （４）
とする。ここで、ωe、ωoは、エンコーダ５３による信号Ａおよび信号Ｂ、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号Ｃおよび信号Ｄのそれぞれの角周波数を示す。
【００３７】
電動機制御装置７１が、電動機５２のロータの位置および速度が、正常に制御されるとき、エンコーダ５３の角周波数ωeとＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４の角周波数ωoは、瞬時において同一の角周波数ωであると見なせる。また、φは、エンコーダ５３による信号とＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号との間の回転角度の位相差を示す。そこで、以下の説明ではωe、ωoをωとする。
【００３８】
したがって、第１の乗算器７５によって、信号Ａに信号Ｃを乗算し、演算の結果により得られる第１の乗算信号Ｅは、
Ｅ＝Ａ×Ｃ＝sinωt×cos（ωt−φ）                （５）
となる。
【００３９】
同様に、第２の乗算器７６によって、信号Ｂに信号Ｄを乗算し、演算の結果により得られる第２の乗算信号Ｆは、
Ｆ＝Ｂ×Ｄ＝−cosωt×sin（ωt−φ）              （６）
となる。
【００４０】
そして、加算器７７によって、第１の乗算信号Ｅと第２の乗算信号Ｆとを加算し、演算の結果により得られる出力信号Ｇは、
出力信号Ｇ＝Ｅ＋Ｆ＝sinφ                         （７）
となる。すなわち、加算器７７の出力信号Ｇは、図２（Ｃ）に示すように、経過時間tに対し、sinφとなり、常に回転角度の位相差φに依存し、直流成分のみとなる。
【００４１】
次に、ＬＰＦ回路５７の動作について説明する。いま、仮に、エンコーダ５３の信号Ａにノイズ周波数成分、例えば、
ノイズ周波数成分＝asinωnｔ                       （８）
が重畳すると仮定する。ここで、a、ωn、ｔは、ノイズの振幅、ノイズの角周波数、経過時間をそれぞれ示すものとする。
【００４２】
式５のsinωtの代わりに、sinωt＋asinωnｔ
を代入して、出力信号Ｇnを算出すると、
出力信号Ｇn＝sinφ＋a×｛sin（ωnt＋ωt−φ）＋sin（ωnt−ωt＋φ）｝
となる。
【００４３】
したがって、上記ノイズ周波数成分は、ωnｔ＋ωｔとωnｔ−ωｔの周波数に変換される。このノイズ周波数成分をＬＰＦ回路５７で取り除くことは、信号Ａの角周波数にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）をかけるのと同義である。以上の説明は信号Ａについてであるが、信号Ｂについても同様である。
【００４４】
以上により、２相の信号Ａおよび信号Ｂが、sinφに変換されて、このsinφにＬＰＦをかけるため、元信号にＬＰＦをかけて、ノイズを除去する方法に比べて、位相遅れによる角度誤差が低減される。つまり、２相の正弦波信号にノイズが重畳しても、位相遅れが抑制でき、位置の検出精度が向上できる。
【００４５】
次に、回転角度検出方法について説明する。図３は、本発明に係る回転角度検出方法の処理手順を示すフローチャートである。回転角度を検出する回転角度検出方法は、図３に示すように、まず、電動機５２のロータに連結されたエンコーダ５３のＡ相の信号Ａを出力する（ステップＳ−１）。
【００４６】
次に、角周波数が信号Ａの角周波数と同一とするＡ相の信号Ｃを出力する（ステップＳ−２）。
【００４７】
信号Ａと信号Ｃを入力し、信号Ａに信号Ｃを乗算し、演算の結果により得られる第１の乗算信号Ｅを出力する（ステップＳ−３）。
【００４８】
同様に、角周波数が信号Ａと同一であり、かつ信号Ａに対し、位相が９０度だけ異なる信号Ｂを出力する（ステップＳ−４）。
【００４９】
角周波数が信号Ａと同一であり、かつ信号Ｃに対し、位相が９０度だけ異なる信号Ｄを出力する（ステップＳ−５）。
【００５０】
信号Ｂと信号Ｄを入力し、信号Ｂに信号Ｄを乗算し、演算の結果により得られる第２の乗算信号Ｆを出力する（ステップＳ−６）。
【００５１】
さらに、第１の乗算信号Ｅと、第２の乗算信号Ｆとを加算し、演算の結果により、得られる回転角度の位相差φのsin値Ｇを出力する（ステップＳ−７）。
【００５２】
位相差φのsin値Ｇに重畳する高調波を抑制し、ノイズが抑制された位相差φのsin値Ｈを出力する（ステップＳ−８）。
【００５３】
高調波が抑制された回転角度の位相差φのsin値Ｈがゼロとなるように、位置指令器５４に基づくＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による余弦波信号の角周波数ωoを変化させて、エンコーダ５３の回転角度を演算する。すなわち、エンコーダ５３と位置指令器５４とによる回転角度の位相差φのsin値Ｈが、ゼロに制御されると、エンコーダ５３が出力する正弦波信号の角周波数ωeが、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４が出力する余弦波信号の角周波数ωoと一致し、エンコーダ５３の回転角度が演算できる。
【００５４】
以上の説明で明らかなように、本発明の実施例では、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による周波数f0にエンコーダ５３の正弦波周波数を同期させる。これにより、エンコーダによる２相の正弦波信号にノイズが重畳しても、位相遅れが抑制でき、回転角度の検出精度が向上できる。
【００５５】
次に、本発明に係る回転角度検出装置の他の実施例である検尺装置について説明する。図４は、この検出装置を示す制御ブロック図である。図４において、図１と同一の機能を示す要素について、同一の符号を付して示す。図５は、図４の機能を説明するための説明図である。機能要素（Ａ）７８は、ＰＩ回路５８、アンプ回路５９、電動機５２およびエンコーダ５３を備える。
【００５６】
検尺装置７１Ｂは、走行する長尺状シート（図示せず、以下シートという）の移動量を検出する装置であり、例えば、走行するシートを介して、検尺ロール（図示せず）と押えロール（図示せず）を押圧し、検尺ロールの回転軸（図示せず）に連結された回転角度検出器による回転角度、検尺ロールの径寸法等によって、シートの移動量が検出できる。すなわち、検尺装置７１Ｂは、図４に示すように、位置指令器５４を検尺装置７１Ｂの検尺ロールと、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）を回転角度検出器と見なし、本発明に係る回転角度検出装置７２を応用して、ＰＩ回路８０の出力値Ｋから位置指令器５４の回転角度を検出し、シートの移動量を検出する装置である。
【００５７】
検尺装置７１Ｂは、図４に示すように、回転角度検出装置７２、ＬＰＦ回路５７、および機能要素（Ｂ）７９を備える。回転角度検出装置７２およびＬＰＦ回路５７は、前述したので説明を省略する。機能要素（Ｂ）７９は、ＰＩ回路５８、ＰＩ回路８０、およびＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１を備える。機能要素（Ｂ）７９は、図５における機能要素（Ａ）７８と同等である。ＰＩ回路５８は、図４に示すように、ＬＰＦ回路５７による２相の正弦波信号上のノイズが抑制された回転角度の位相差φのsin値Ｈを入力し、位相差φのsin値Ｈを時間積分し、演算の結果により得られる回転角速度ＩをＰＩ回路８０に出力する。
【００５８】
ＰＩ回路８０は、図５におけるアンプ回路５９および電動機５２に相当し、回転角速度Ｉを入力し、回転角速度Ｉを時間積分し、演算の結果により得られる回転角度ＫをＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１に出力する。
【００５９】
ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器８１は、回転角度Ｋを入力し、回転角度Ｋに基づく２相の正弦波信号（信号Ａおよび信号Ｂに相当する信号）を出力する変換器である。この場合でも、検尺装置７１Ｂが、正常に制御されるとき、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１の角周波数ωeと、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４の角周波数ωoとは、瞬時において同一の角周波数ωと見なせる。また、φは、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１による信号と検尺ロールの回転角度に基づくＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４による信号との間の回転角度の位相差φを示す。位相差φがゼロとなるように、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１の角周波数ωeを制御し、そのときの角周波数をＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）７４の角周波数と見なす。つまり、ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）８１の角周波数ωeに基づいて、検尺ロールの回転角度を求め、シートの移動量を検出することができる。
【００６０】
以上の説明では、本発明は、移動体に連結されるエンコーダとして、回転型電動機に連結する回転型に適用したが、リニアモータに連結する直線型、例えば、リニアエンコーダの場合でも適用できる。その場合、本文中の回転角度、回転角度の位相差は、それぞれ直線変位、直線変位差と読み替えるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る回転角度検出装置を電動機制御装置に適用した実施例を示す制御ブロック図である。
【図２】本発明に係る回転角度検出装置における経過時間に対するエンコーダの正弦波信号と回転角度の位相差を示す図である。
【図３】本発明に係る回転角度検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る回転角度検出装置の他の実施例を示す制御ブロック図である。
【図５】図４の機能を説明するための説明図である。
【図６】従来の回転角度検出装置において実行されるプログラムの概略機能ブロック図である。
【図７】従来の回転角度検出装置を示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  回転角度検出装置
１４  ＣＰＵ
１６  プログラム
２６  信号処理部
３２  加速度算出部
３４  加速度制限部
３６  閾値修正部
３８  回転角度算出部
５１  電動機制御装置
５２  電動機
５３  エンコーダ
５４  位置指令器
５５  回転角度検出装置
５６  減算器
５７  ＬＰＦ回路
５８  ＰＩ回路
５９  アンプ回路
６０  ＬＰＦ回路
６１  ＬＰＦ回路
６２  arctan(A/B)演算器
６３  ＬＰＦ回路
７１  電動機制御装置
７２  回転角度検出装置
７３  位相差検出手段
７４  ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）
７５  第１の乗算器
７６  第２の乗算器
７７  加算器
７８  機能要素（Ａ）
７９  機能要素（Ｂ）
８０  ＰＩ回路
８１  ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ｂ）
Ａ  エンコーダのＡ相の正弦波信号
Ｂ  エンコーダのＢ相の正弦波信号
Ｃ  ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）によるＡ相の余弦波信号
Ｄ  ＳＩＮ／ＣＯＳ変換器（Ａ）によるＢ相の余弦波信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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